电子测量技术基础-第8章.ppt

8.2 阻抗标准 8.2.1电阻标准 1. 标准概况 电阻计量标准器具分为一等和二等两个等级 一等电阻标准包括10-3Ω，10-2Ω，10-1Ω，1Ω，10Ω，102Ω，103Ω，104Ω，105Ω9个标称值及一等电阻标准装置。二等电阻标准除上述9个标称值及电阻标准装置外，还有108Ω和107Ω及其相应装置。 电阻工作计量器具有13个标称值,从10-4Ω到108Ω.每个标称值又有0.00005级到0.2级不等的7到9个准确度等级。 * 8.2.1电阻标准 2. 标准电阻器 * 电压端子 水银罩 电流端子 插入温度表 无感线圈的锰铜电阻线 (a)构造 电流端子 电流端子 电压端子 (b) 外观 标准电阻器 8.2.2电容标准 1.标准概况 标准电容器分为三等。一等和二等标准电容量具采用标称值分别为1PF，10PF，100pF和1000PF的标准电容器。它们的差别在不确定度和年稳定度。 三等标准电容量具采用标称值为10-4PF-1F的标准电容器。 * 端子1 端子2 接地端 (b)外观 水晶 极板 蔽罩 端子1 端子2 接地端 (a)构造 8.2.3电感标准 1. 标准概况 采用标称值为1μH-10000H的标准电感器作为标准电感量具。标准电感量具分成0.01级、0.02级、0.05级 、0.1级、0.2级、0.5级和1.0级，对应的级别指数a为0.01，0.02，0.05，0.1，0.2，0.5和1.0，对应的最大允许误差δ和年稳定度γ为a%。 * 1.5 1 1 线圈 大理石 (a)构造面（剖面图 ） R L C (b)等效电路图 8.3 阻抗的模拟测量法 8.3.1 电压电流法 8.3.2 电桥法 * 8.3.1 电压电流法 电压-电流法又叫伏安法，即利用欧姆定律，用测量的电压值和电流值计算被测阻抗值： 被测器件的导纳为： * 8.3.2 电桥法 1.电桥的平衡条件 用指数形式表示 上式必须同时满足 * D 交流电桥 8.3.2 电桥法 2.交流四臂电桥 * 精密万用电桥方框图 平衡调节机构 测量桥路 平衡指示电路 显示电路 电源 测量信号源 8.3.2 电桥法 3.变压器耦合臂电桥 两电桥的平衡条件都为 * 电压比例臂构成的桥路 电流比例臂构成的桥路 D D 8.3.2 电桥法 3.电桥法测量集总参数元件的误差 ①标准元件值的误差 ②电桥指示器的误差 ③屏蔽不良引起误差 寄生耦合和外界电磁场的干扰也会引起误差。 * 交流电桥的收敛性 为使交流电桥满足平衡条件，至少要有两个可调元件。一般情况下，任意一个元件参数的变化会同时影响模平衡条件和相位平衡条件，因此，要使电桥趋于平衡需要反复进行调节。交流电桥的收敛性就是指电桥能以较快的速度达到平衡的能力。 为了方便，令 当N＝0时，电桥达到平衡N越小，表示电桥越接近平衡条件，指示器的读数就越小。因此，只要知道了N 随被调元件参 数的变化规律，也就知道了指示器读数的变化规律。 * 电桥电路 * 串联电容比较电桥，设 根据电桥平衡条件，得 * 上式为复数方程，方程两边必须同时满足实部相等和虚部相等，即 由上式解得 * [例] 某交流电桥如下图所示。当电桥平衡时， ，信号源 的频率为1kHz，求阻抗Z4的元件 * [例2] 某交流电桥如图8.2-10所示。当电桥平衡时， ，信号源 的频率为1 kHz，求阻抗Z4的元件 解：由电桥平衡条件可得 根据图，得 * 式(1) 式(2) 将式(2)代入式(1)得 对上式化简后得 把元件参数及角频率 代入上式，解得 * E-mail: narydh@ 西南科技大学 电子测量技术基础 E-mail: narydh@ 西南科技大学 电子测量技术基础 电子测量技术基础第八章 * 第8章 阻抗测量 * 8.1 引言 8.1.1集总参数元件特性表征 1. 阻抗定义及表示方法 * 阻抗定义图 阻抗两种坐标形式的转换关系为： * DUT 实轴 +j -j 电阻